Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban

Lembar kerja Penukar panas (LMTD) gratis yang dapat dicetak: 6 soal dari mudah hingga tingkat ujian, dengan kunci jawaban. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembar kerja baruBerlatih online dengan petunjuk

Untuk pengajar: gratis untuk dicetak, disalin, dan dipakai di kelas. Setiap lembar kerja baru punya nilai baru dan kunci jawabannya sendiri. Tautan ke ExamProblems di halaman mata kuliah Anda sangat kami hargai.

Nama: ____________________   Tanggal: ____________

1.Mudah
panjangT95 °C45 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 95 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 95 → 45 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar panas, 0,2 kg/s etanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 100 ke 60 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 0,2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 100 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT140 °C40 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 500 kW. Fluida panas mendingin dari 140 ke 40 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 90 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 40 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT90 °C65 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 80 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 50 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 65 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT90 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 90 °C dan aliran dingin pada 30 °C. Penukar memiliki A = 1,5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 30 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT130 °C60 °C34,26 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 130 ke 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 41,24 K
  2. 2. Q̇ = 19,52 kW
  3. 3. A = 21,5 m²
  4. 4. A = 2,137 m²
  5. 5. Th,out = 67,5 °C
  6. 6. A = 5,989 m²

Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.